专利名称：喷墨记录装置、执行机构控制装置和执行机构控制方法
技术领域：
本发明涉及一种向记录介质喷墨而进行印刷的喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)、在该喷墨记录装置中使用的执行机构控制装置和执行机构控制方法。
背景技术：
在喷墨打印机的喷墨头中，设有墨水容器和多个压力室(pressurechamber)，墨水从压力容器向压力室供给。当通过驱动执行机构而使压力室的容积变化时，压力被施加在压力室内的墨水上，从而墨水从与压力室连接的喷嘴(nozzle)中喷出。串行式喷墨打印机的印刷作业是通过使上述喷墨头在纸张宽度方向上往复移动而进行的。
此外，在喷墨打印机的喷墨头中，使大小2个墨滴按照大·小的顺序连续地从喷嘴中喷出的技术是公知的(参照U.S.PatentNo.6,527,354)。在该技术中，向执行机构顺次施加2种不同的脉冲，即喷射脉冲以及用于将离开喷嘴之前的墨滴的一部分吸回墨水流路内的附加脉冲。其中，喷射脉冲采用所谓的“喷射前充满(fill before fire)”方式，脉冲宽度实质上等于压力室的声音共振周期的1/2。
但是，由于使大小2个墨滴按照大·小的顺序连续地从喷嘴中喷出，所以在向执行机构施加喷射脉冲和附加脉冲的2种不同的脉冲的结构中，脉冲波形变得比较复杂。脉冲波形越复杂，为了喷出1组墨滴所需要的1组脉冲列所占的时间越长，所以难以进行高速印刷。此外，还存在如下问题，即在特定的印刷速度的情况下，例如当在喷墨动作之后进行下一个喷墨动作时，难以消除由于第一次喷墨动作而在残留在墨水流路内的压力波等，从而难以实现印刷品质的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能使为了按照大·小的顺序连续地从喷嘴喷出大小2个墨滴而向执行机构施加的脉冲的波形变得简单的喷墨记录装置，用于该喷墨记录装置中的执行机构控制装置以及执行机构控制方法。
根据本发明的第一方面，提供一种喷墨记录装置，具有一端与喷嘴连接的多个压力室；执行机构，可以成为使压力室的容积为V1的第一状态和使压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态；以及执行机构控制部，通过向执行机构施加电压脉冲，使执行机构从第一状态变为第二状态之后，再次变为第一状态，从而使墨水从喷嘴喷出，电压脉冲的脉宽Tw比从喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短。
根据本发明的第二方面，提供一种控制执行机构的驱动的执行机构控制装置，用于喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)中，该喷墨记录装置具有一端与喷嘴连接的多个压力室；以及执行机构，可以成为使压力室的容积为V1的第一状态和使压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态，在使墨水从喷嘴喷出时，执行机构控制装置向执行机构施加电压脉冲，使得执行机构从第一状态变为第二状态之后，再次变为第一状态，电压脉冲的脉宽Tw比从喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短。
根据本发明的第三方面，提供一种执行机构控制方法，是控制喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)中的执行机构的驱动的方法，该该喷墨记录装置具有一端与喷嘴连接的多个压力室；以及执行机构，可以成为使压力室的容积为V1的第一状态和使压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态，通过使执行机构从第一状态变为第二状态之后，再次变为第一状态，从而使墨水从喷嘴喷出，该执行机构控制方法向执行机构施加电压脉冲，该电压脉冲具有比从喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短的脉宽Tw。
根据上述第一～第三方面的构成，不必向执行机构施加具有复杂波形的脉冲，就能按照大·小的顺序连续地从喷嘴喷出大小2个墨滴。因此，可以使用于驱动执行机构的脉冲的波形变得比较简单，同时可以消除残留在墨水流路内的压力波等，从而实现印刷品质的提高。
通过以下附图的描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得更加清楚。
图1是表示本发明一个实施方式的喷墨打印机(喷墨记录装置)的整体结构图。
图2是图1所示的并列的喷墨头的底视图。
图3是图1所示的喷墨头的局部剖视图。
图4是表示图1所示的喷墨头主体中的流路单元(ink passageunit)内的墨水流路的放大剖视图。
图5是表示执行单元的详细结构、图4的V-V剖视图。
图6是示意地表示图1的喷墨打印机中的电气结构的方框图。
图7A是示意地表示从驱动器IC供给执行单元的电压脉冲的波形的曲线图。
图7B是表示接收了图7A的电压脉冲的执行单元中的独立电极的电位变化的、与图7A对应的曲线图。
图8A～C是表示通过驱动执行单元，墨水从喷嘴喷出的状态随时间变化的图。
图9是表示使图7A所述的电压脉冲的脉宽Tw进行各种变化，分别计算出墨滴的喷出速度以及墨滴的尺寸比的结果的表。
图10是表示图9的结果的曲线图。
图11是表示执行单元的变形例的、与图5对应的剖视图。
图12是表示流路单元的变形例的、与图4对应的剖视图。
具体实施例方式
图1是表示本发明一个实施方式的喷墨打印机(喷墨记录装置)的整体结构图。本实施方式的喷墨打印机1是设有4个喷墨头2的彩色喷墨打印机。喷墨打印机1具有送纸部11(图中左侧)和排纸部12(图中右侧)，在装置内部形成从送纸部11向排纸部12输送纸张的纸张输送路径。
在紧邻送纸部11的下游侧，配置有一对送纸辊5a、5b，将作为介质的纸张从图中左方向右方输送。在纸张输送路径的中间部配置有两个皮带辊6、7；以及环绕的环形输送带8，架设在两个皮带辊6、7之间。
输送皮带8具有由浸渍了氨基甲酸乙酯的聚酯基材和硅橡胶构成的二层结构，并且输送皮带8表面的输送面侧由硅橡胶构成。通过一对送纸辊5a、5b输送来的纸张借助于吸附力而被保持在输送皮带8表面的输送面上，同时借助于一个皮带辊6向图中顺时针方向(箭头50的方向)的旋转驱动而被向输送方向下游侧(图中右侧)输送。
在纸张相对于皮带辊6的插入和排出位置上，分别配置有压镇部件9a、9b。压镇部件9a、9b用于将纸张压在输送皮带8的输送面上而输送，以使输送皮带8上的纸张不从输送面上浮起来。
在沿着纸张输送路径的输送皮带8的输送方向下游侧(图中右侧)，设有剥离机构10。剥离机构10被构成为，将借助于吸附力而保持在输送皮带8的输送面上的纸张从该输送面上剥离，然后向右方的排纸部12输送。
4个喷墨头2分别在其下端具有喷墨头主体2a。喷墨头主体2a分别具有矩形截面，并且彼此相邻配置，使得其长度方向成为与纸张输送方向垂直的方向(图1的纸面垂直方向)。即，该打印机1是行式打印机。4个喷墨头主体2a的各底面与纸张输送路径相对，在这些底面上设有喷嘴13，该喷嘴13形成具有微小孔径的多个喷墨口13a(参照图2)。从4个喷墨头主体2a分别喷出深红色、黄色、蓝绿色、黑色的墨水。
喷墨头主体2a被配置成，在其下表面和输送皮带8的输送面之间形成有少量间隙，在该间隙部分中形成有纸张输送路径。因此，当通过输送皮带8输送的纸张按顺序通过紧邻4个喷墨头主体2a的下方时，从喷嘴13(参照图4)向该纸张的上表面(印刷面)喷射各色墨水，从而可以在纸张上形成所希望的彩色图像。
图3示出了喷墨头2的局部剖视图。该喷墨头2相对于设在打印机1内的适当部件14，通过支架15而安装。该支架15具有垂直部15a和水平部15b，在侧视图中形成逆“T”字形。垂直部15a借助于螺钉16安装在部件14上，而在水平部15b的下表面，通过隔离部件(spacer)40，顺序固定有基块17和喷墨头主体2a。
在基块17的内部，沿其长度方向(图3的纸面垂直方向)，形成有墨水积存处17A。墨水积存处17A从未图示的墨水容器，通过适当的管道配置而被供给墨水，所以总是充满墨水。
如后所述，喷墨头主体2a具有流路单元(ink passage unit)20，形成有包含压力室的墨水流路；以及执行单元(执行机构)19，向压力室内的墨水施加压力。流路单元20在基块17一侧开设入口20a(参照图2和图3)，并与基块17接合，使得该入口20a和基块17的墨水积存处17A连通。因此，墨水积存处17A内的墨水通过该入口20a而被导入流路单元20内。
执行单元19与流路单元20的上表面接合，具体地讲，与流路单元20上表面和基块17之间的接合区域之外的区域接合，而与基块17不接触。即，基块17在入口20a附近与流路单元20接合，但在除此之外的区域，与喷墨头主体2a分离，在该分离部分上配置有执行单元19。此外，如图2的虚线所示，执行单元19在平面图中为梯形，多个执行单元19沿喷墨头2的长度方向呈交错状地配置成2列。各执行单元19的平行对边(上边和下边)沿流路单元20的长度方向配置。相邻的执行单元19的斜边在流路单元20的宽度方向上彼此重叠。与执行单元19的接合区域对应的流路单元20的下表面成为喷墨区域。
上述流路单元20的入口20a每2个成为一对，交错状地配置，而与没有设置执行单元19的区域对应。这样，由于多个入口20a在流路单元20的长度方向上间隔配置，所以即使喷墨头2尺寸较长，墨水积存处17A内的墨水也能抵抗流路阻力，并稳定地向流路单元20供给。
以下参照图4，对流路单元20内的墨水流路进行详细说明。图4是表示图1所示的喷墨头主体2a中的流路单元20内的墨水流路的放大剖视图。
如图4所示，流路单元20具有层叠了九枚薄金属平板21、22、23、24、25、26、27、28、29的结构。岐管流路30跨越从上数第五～第七层平板25～27而形成，该岐管流路30经由未图示的路径，与上述入口20a连通。在位于其上方的第四平板24上形成有连络孔31，该连络孔31与在第三层平板23上形成的狭缝32连接。
狭缝32通过在第二层平板22上形成得连通孔33，与在第一层平板21上形成的压力室34的一端连通。该压力室34用于接受固定在流路单元20上表面的执行单元(执行机构)19的变形而对墨水施加压力，它与各喷嘴13一一对应设置。压力室34的另一端，通过贯通第二～第八层平板而形成的喷嘴连络孔35，与在第九层平板(喷嘴板)29上形成的纤细锥形的喷嘴13连通。在该喷嘴13的前端形成有喷墨口13a。
由此，在流路单元20内构成与各喷嘴13一一对应的墨水流路，该墨水流路从岐管流路30开始，与狭缝32、压力室34、喷嘴连络孔35以及喷嘴13连通。
压力室34的剖面形状为圆角的细长菱形或平行四边形，但其图示被省略。
以下参照图5，对执行单元19进行更详细地说明。图5是图4的V-V剖视图。
如图5所示，执行单元19包含厚度分别为15μm左右、同样形成的五枚压电板51、52、53、54、55。这些压电板51～55是连续的层状平板(连续平板层)，跨越在喷墨头2内的一个喷墨区域内形成的多个压力室34而配置。压电板51～55形成连续平板层，跨越多个压力室34而配置，从而可以使压电元件保持较高的机械刚性，提高喷墨头2的喷墨响应性能。
在从上数第一层和第二层的两枚压电板51、52之间，存在厚度2μm左右的共用电极(common electrode)61a。同样，在第三层和第四层压电板53、54之间，也存在厚度2μm左右的共用电极61b。共用电极61a、61b是在一个执行单元19内的几乎整个区域上延伸的1枚导电板。共用电极61a、61b在未图示的适当区域上被接地，从而在与所有压力室34对应的区域上保持为相等的接地电位。
此外，在第一层压电板51的上表面，与各压力室34对应而形成有厚度1μm左右的独立电极62a。在第二层和第三层压电板52、53之间，也配置有与上述独立电极62a同样形成的厚度2μm左右的独立电极62b。配置有上述独立电极62a、62b的部分相当于对压力室34内的墨水施加压力的压力发生部A。
在第四层和第五层压电板54、55之间、以及第五层压电板55的下表面，没有配置电极。
这些电极61a、61b、62a、62b由Ag-Pd系列等的金属材料构成。
如图4和图5所示，在执行单元19上表面，接合有作为供电部件的柔性印刷电路板(FPC.Flexible Printed Circuit)41。如图3所示，该FPC41从喷墨头主体2a的侧部引出，向上方弯曲，与配置在部件14侧面的驱动器IC80(参照图1)连接。该驱动器IC80进而与基板81连接。独立电极62a、62b通过在FPC41内部对于每个独立电极62a、62b分别独立形成的引线，与驱动器IC80、进而与搭载在基板81(参照图1)上的MCU(Micro Controller Unit)82电连接，对于每个压力室34独立地控制电位。
在本实施方式的喷墨头2中，第一层～第三层压电板51～53在其厚度方向上被极化。因此，当使独立电极62a、62b成为与共用电极61a、61b不同的电位，对压电板51～53在其极化方向上施加电场时，压电板51～53的被施加电场的部分作为利用压电效应而变形的活性部工作，在其厚度方向即层叠方向上伸长或收缩，并利用横向压电效应在与层叠方向垂直的方向即面方向上收缩或伸长。另一方面，剩余的2枚压电板54、55成为不具有被独立电极62a、62b和共用电极61a、61b夹在中间的区域的非活性层，所以不能自发地变形。也就是说，执行单元19将上侧(即远离压力室34的一侧)的3枚压电板51～53作为包含活性部的层，并且将下侧(即靠近压力室34一侧)的2枚压电板54、55作为非活性层，形成所谓的单态(unimolf)型结构。
在该结构中，当控制驱动器IC80，使独立电极62a、62b相对于共用电极61a、61b成为正或负的规定电位，使得电场和极化的方向相同时，压电板51～53的被电极夹在中间的部分(活性部)在面方向上收缩。另一方面，由于非活性层的压电板54、55不受电场的影响，所以不会自发地收缩，而是限制活性部的变形。其结果是，在上层压电板51～53和下层压电板54、55之间产生向极化方向的变形差，从而压电板51～55向压力室34一侧凸出而变形(单态变形)。
以下参照图6，对执行单元19的控制进行说明。图6所示的MPU82配置在图2的基板81上，是对喷墨打印机1进行整体控制的控制器，它具有MPU(Micro Processor Unit)、ROM和RAM(均未图示)。ROM中存储有使根据图像的灰度等级而喷出的墨滴的总体积不同的多种脉冲波形数据。RAM中可以随时存储印刷的图像数据。MPU生成基于存储在RAM中的图像数据的串行印刷数据，并将该串行印刷数据以及存储在ROM中的多种脉冲波形数据输出给驱动器IC80。
驱动器IC80具有移位寄存器、多路复用器和驱动器缓冲器(driverbuffer)(均未图示)。移位寄存器将从MCU82输出的串行印刷数据转换为并行数据，并分别输出与喷墨头2的各喷嘴13对应的数据。多路复用器根据从移位寄存器输出的数据，从与喷墨相关的多种脉冲波形数据中选择合适的脉冲波形数据，然后将该数据输出给驱动器缓冲器。驱动器缓冲器根据从多路复用器输出的数据，生成具有规定电位的电压脉冲，并通过FPC41(参照图3)将上述电压脉冲供给与各喷嘴13对应的执行单元19的独立电极62a、62b。由此，与各喷嘴13对应的执行单元19被驱动，从而在纸张上形成所希望的图像。
以下参照图7A和图7B，对在驱动器IC 80中生成并被提供给执行单元19的独立电极62a、62b的电压脉冲的波形，以及接收该电压脉冲的独立电极62a、62b的电压变化进行说明。图7A是表示从驱动器IC80供给执行单元19的电压脉冲波形的示意曲线图。图7B是表示接收图7A的电压脉冲的执行单元19中的独立电极62a、62b的电位变化、与图7A对应的曲线图。
在图7A所示的电压脉冲波形中(a)、(c)的范围是电压V0，(b)的范围是电压零。(b)的范围的时间Tw在本发明中称为“电压脉冲的脉宽”。如图5所示，接收了该电压脉冲的执行单元19中的独立电极62a、62b形成与共电极61a、61b一起将作为电介质的压电板51、52和53夹在中间的状态的电容器，产生与电容器的充电时间相当的延时，同时表示图7B所示的电压变化。图7A所示的时刻T1、T2和时间Tw分别与图7B所示的T1、T2和时间Tw对应。
以下参照图8A～C，对接收了图7A所示的电压脉冲的执行单元19的驱动进行说明。图8A～C是表示随时间变化，通过驱动执行单元19而从喷嘴13喷出墨水的状态图。
图8A与规定电压V0施加在独立电极62a、62b上的图7B的(a)对应。此时，执行单元19的下表面在图5所示的压力发生部A的区域中向压力室34一侧凸出变形。此时的压力室34的容积为V1，将该状态作为执行单元19的第一状态。
图8B与图7B的(b)中的独立电极62a、62b电压为零的部分对应。此时，执行单元19没有产生图8A所示的凸状变形。此时的压力室34的容积V2比图8A所示的压力室34的容积V1增大，将该状态作为执行单元19的第二状态。该压力室34容积增大的结果是墨水从岐管流路30被吸入压力室34中。
图8C与图7B的(c)中的独立电极62a、62b再次变为电压V0的部分对应。此时，执行单元19的下表面与图8A同样向压力室34一侧凸出变形。即，此时执行单元19变为上述第一状态。其结果是，压力被施加在压力室34内的墨水上，从而从喷嘴13前端的喷墨口13a喷出大小两个分离的墨滴d1、d2。墨滴d1、d2滴落在纸张的印刷面上，形成墨点。
如上所述，驱动本实施方式的执行单元19，使压力室34的容积暂时增大(从图8A到图8B)，产生负的压力波，然后当该压力波在流路单元20内的墨水流路端部上反射，并向喷嘴13侧前进，形成正的压力波而返回时，再次使压力室34的容积减小(从图8B到图8C)。这种方法被称为“喷射前充满(fill before fire)”，这样，由于反射来的正压力波和由于执行单元19的变形而产生的正压力波叠加而形成的较强压力施加在墨水上，可以相应地减小压力室34，或可以降低执行单元19的驱动电压。因此，具有以下优点，即实现压力室34的高集成化、喷墨头2的小型化以及驱动喷墨头2时的操作成本。
当采用具有上述优点的“喷射前充满”方法时，利用在喷墨口13a部分上形成的墨水弯液面(ink meniscus)的振动和压力波到达该墨水弯液面部分的时序之间的关系，可以通过一次喷墨动作而将两个分离的墨滴喷出。
因此，在本实施方式中，进行如下控制，使得如图7A所示的施加在执行单元19上的电压脉冲的脉宽Tw比在从喷嘴13喷出的墨水的喷出速度最大时的脉宽Tmax(在本实施方式中，相当于压力波从与压力室34一端连接的喷墨口13a到与另一端连接的狭缝32的压力室34侧出口(图4的流路内箭头所示的部分)传播的时间)短(Tmax＜Tw)，优选0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax。换言之，从图7B可以看出，进行如下控制，使得从时刻T1到时刻T2的时间Tw比Tmax短，优选0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax，上述时刻T1是执行单元19从上述第一状态开始变为第二状态的时刻，上述时刻T2是执行单元19从第二状态开始变为第一状态的时刻。
由此，可以使用于驱动执行单元19的电压脉冲的波形(参照图7A)比施加2个脉冲时的简单，同时能按照大·小的顺序连续地喷出象图8C的d1、d2那样的大小2个墨滴。因此，可以消除残留在墨水流路内的压力波等，从而实现印刷品质的提高。
以上是根据本发明人进行的实验结果而得到的，以下对该实验进行详细说明。
在实验中使压力室34的形状变化，形成Tmax＝5.4μs、Tmax＝5.2μs、Tmax＝5.0μs等三种喷墨头主体2a。然后，对各喷墨头主体2a分别施加具有不同脉宽Tw的图7A所示的电压脉冲，然后测定从喷墨口13a喷出的2个墨滴d1、d2的喷出速度，并且对喷出的墨滴进行照片拍摄、图像处理，从而计算出墨滴d1、d2的尺寸。
图9是表示对于Tmax＝5.4μs、Tmax＝5.2μs、Tmax＝5.0μs等各种情况，分别改变图7A所示的电压脉冲的脉宽Tw，计算出的各个墨滴的喷出速度以及墨滴的尺寸比的结果的表。图10是表示图9的结果的曲线图。其中，尺寸比是将从喷墨口13a最初喷出的墨滴d1作为第一墨滴，将随后喷出的墨滴d2作为第二墨滴，而计算出的上述尺寸的比(第一墨滴d1的直径)/(第二墨滴d2的直径)。因此，在尺寸比大于1的情况下，第一墨滴d1比随后的第二墨滴d2大。此外，图10的横轴表示脉宽Tw，左侧的纵轴表示墨滴的喷出速度，右侧的纵轴表示墨滴的尺寸比。
上述“喷射前充满”方式中合成的压力波越大，墨滴的喷出速度越大。
此外，从图9和图10中可以看出，当增大电压脉冲的脉宽Tw时，墨滴的喷出速度逐渐变大，在达到峰值之后降低。该峰值时的脉宽为Tmax(参照图10)。
当Tmax＝5.4μs时，如图10上侧的曲线图所示，在脉宽Tw为4.3μs(约0.8Tmax)以下的范围内，墨滴的尺寸比超过1。墨滴的尺寸比超过1意味着最初喷出的第一墨滴d1比随后的第二墨滴d2的体积大。由于较小的第二墨滴d2比较大的第一墨滴d1的速度快，所以从第一墨滴d1附着在印刷面上到第二墨滴d2附着在印刷面上的时间差很小。同样，当Tmax＝5.2μs时，如图10中央的曲线图所示，在脉宽Tw为4.0μs(约0.8Tmax)以下、Tmax＝5.0μs时，如图10下侧的曲线图所示，在脉宽Tw为4.0μs(0.8Tmax)以下的范围内，墨滴的尺寸比超过1。
此外，在Tw≤0.8Tmax的范围内，当使脉宽Tw减小时，图10的3个曲线图中的任何一个都表现出墨滴的喷出速度下降的趋势(即施加在墨水上的压力下降的趋势)。如果考虑墨滴喷射的稳定性、为了实现高分辨率的喷墨头而减小压力室34尺寸、实现高集成化的要求，以及降低执行单元19消耗功率的要求等，则在相同条件下，墨滴的喷出速度越大越好。综合考虑以上方面，将脉宽Tw设定为0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax，可以实现印刷品质的提高、压力室34的高集成化、喷墨头2的小型化以及执行单元19消耗功率的降低，所以是最优的。
此外，当压力室34被高集成化时，对每个分压力室34的控制，即对与各压力室34对应的每个执行单元19的控制将变得复杂，但通过采用本实施方式的方法，可以在实现压力室34高集成化的同时，高效地控制执行单元19。
另一方面，脉宽Tw为Tmax以上的情况(Tmax≤Tw)与Tw小于Tmax的情况相比，由于脉冲周期变长，所以印刷动作的时间变长，效率低下。此外，如图10下侧的曲线图所示，墨滴的喷出速度下降得很快。由于上述原因，优选脉宽Tw比Tmax短。
此外，在本实施方式中，通过从驱动器IC80提供图7A所示的电压脉冲来驱动执行单元19，所以能如图8A～图8C所示，在喷墨时使执行单元19进行第一状态→第二状态→第一状态的变化，并且如图7B所示，能使从时刻T1到时刻T2的时间Tw与电压脉冲的脉宽Tw等价，从而高精度且可靠地进行控制，上述时刻T1是执行单元19从第一状态开始变为第二状态的时刻，上述时刻T2是执行单元19从第二状态开始变为第一状态的时刻。
本发明除了适用于向被固定的喷墨头主体2a输送纸张并进行印刷的、上述实施方式所述的行式打印的喷墨打印机之外，还适用于例如在输送纸张的同时，使喷墨头主体2a在垂直于纸张的方向上反复移动并进行印刷的串行打印方式的喷墨打印机。
此外，本发明不限于喷墨打印机，也适用于例如喷墨式传真机或复印机。
此外，包含执行单元19、压力室34等的喷墨头的结构不限于上述实施方式。例如，执行单元可以是图11所述的结构。该执行单元119包含2枚压电板151、152，在2枚压电板151、152之间存在共用电极161，在上侧的压电板151的FPC41一侧，与压力室34对应而形成有独立电极162。这样，在执行单元的结构与上述实施方式不同的情况下，通过使用本发明，也可以进行有效的控制。此外，压力室34的形状不限于菱形或平行四边形，也可以构成为例如长方形。只要构成在适当的方向上具有长度方向，并且一端与喷嘴13连接即可。
在上述实施方式中，“压力波从流路单元20的墨水流路中的喷墨口13a传播到狭缝32的压力室34一侧出口的时间”与墨水喷出速度最大时的脉宽Tmax相当，但不限于此。例如图12所示，在喷墨头主体102不具有狭缝32(参照图4)，而是形成从压力室34到岐管流路30的圆筒状连通孔133的情况下，可以认为“压力波从流路单元20的墨水流路中的喷墨口13a传播到狭缝32的压力室34一侧出口的时间”与本发明中的“Tmax”相当。即，墨水喷出速度最大时的脉宽“Tmax”的值随着流路单元20内的墨水流路的结构等而不同。
尽管根据上述实施方式对本发明进行了说明，但很显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种替换、修改和变形。因此，上述优选实施方式仅是为了说明本发明，而不是限定性的。在不违背本发明权利要求所限定的范围的情况下，可以进行各种变更。
权利要求
1.一种喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)，具有一端与喷嘴连接的多个压力室；执行机构，可以成为使上述压力室的容积为V1的第一状态和使上述压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态；以及执行机构控制部，通过向上述执行机构施加电压脉冲，使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出，上述电压脉冲的脉宽Tw比从上述喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置(INKJET PRINTINGAPPARATUS)，上述电压脉冲的脉宽Tw满足0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax。
3.一种喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)，具有一端与喷嘴连接的多个压力室；执行机构，可以成为使上述压力室的容积为V1的第一状态和使上述压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态；以及执行机构控制部，通过使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出，上述执行机构控制部使从时刻T1到时刻T2的时间Tw比从上述喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短，上述时刻T1是上述执行机构从上述第一状态开始变为上述第二状态的时刻，上述时刻T2是上述执行机构从上述第二状态开始变为上述第一状态的时刻。
4.根据权利要求3所述的喷墨记录装置(INKJET PRINTINGAPPARATUS)，从时刻T1到时刻T2的时间Tw满足0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax，上述时刻T1是上述执行机构从上述第一状态开始变为上述第二状态的时刻，上述时刻T2是上述执行机构从上述第二状态开始变为上述第一状态的时刻。
5.根据权利要求3所述的喷墨记录装置(INKJET PRINTINGAPPARATUS)，通过从上述执行机构控制部向上述执行机构施加电压脉冲，使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出。
6.一种控制执行机构的驱动的执行机构控制装置，用于喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)中，该喷墨记录装置具有一端与喷嘴连接的多个压力室；以及执行机构，可以成为使上述压力室的容积为V1的第一状态和使上述压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态，在使墨水从上述喷嘴喷出时，上述执行机构控制装置向上述执行机构施加电压脉冲，使得上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，上述电压脉冲的脉宽Tw比从上述喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短。
7.根据权利要求6所述的执行机构控制装置，上述电压脉冲的脉宽Tw满足0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax。
8.一种控制执行机构的驱动的执行机构控制装置，用于喷墨记录装置(INKJET PRINTING APPARATUS)中，该喷墨记录装置具有一端与喷嘴连接的多个压力室；以及执行机构，可以成为使上述压力室的容积为V1的第一状态和使上述压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态，在使墨水从上述喷嘴喷出时，上述执行机构控制装置控制上述执行机构，使得上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，上述执行机构控制装置使从时刻T1到时刻T2的时间Tw比从上述喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短，上述时刻T1是上述执行机构从上述第一状态开始变为上述第二状态的时刻，上述时刻T2是上述执行机构从上述第二状态开始变为上述第一状态的时刻。
9.根据权利要求8所述的执行机构控制装置，从时刻T1到时刻T2的时间Tw满足0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax，上述时刻T1是上述执行机构从上述第一状态开始变为上述第二状态的时刻，上述时刻T2是上述执行机构从上述第二状态开始变为上述第一状态的时刻。
10.根据权利要求8所述的执行机构控制装置，通过向上述执行机构施加电压脉冲，使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出。
11.一种执行机构控制方法，是控制喷墨记录装置(INKJETPRINTING APPARATUS)中的执行机构的驱动的方法，该喷墨记录装置具有一端与喷嘴连接的多个压力室；以及执行机构，可以成为使上述压力室的容积为V1的第一状态和使上述压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态，通过使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出，该执行机构控制方法向上述执行机构施加电压脉冲，该电压脉冲具有比从上述喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短的脉宽Tw。
12.根据权利要求11所述的执行机构控制方法，上述电压脉冲的脉宽Tw满足0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax。
13.一种执行机构控制方法，是控制喷墨记录装置(INKJETPRINTING APPARATUS)中的执行机构的驱动的方法，该喷墨记录装置具有一端与喷嘴连接的多个压力室；以及执行机构，可以成为使上述压力室的容积为V1的第一状态和使上述压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态，通过使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出，该执行机构控制方法使从时刻T1到时刻T2的时间Tw比从上述喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短，上述时刻T1是上述执行机构从上述第一状态开始变为上述第二状态的时刻，上述时刻T2是上述执行机构从上述第二状态开始变为上述第一状态的时刻。
14.根据权利要求13所述的执行机构控制方法，从时刻T1到时刻T2的时间Tw满足0.7Tmax≤Tw≤0.8Tmax，上述时刻T1是上述执行机构从上述第一状态开始变为上述第二状态的时刻，上述时刻T2是上述执行机构从上述第二状态开始变为上述第一状态的时刻。
15.根据权利要求13所述的执行机构控制方法，通过施加电压脉冲，使上述执行机构从上述第一状态变为上述第二状态之后，再次变为上述第一状态，从而使墨水从上述喷嘴喷出。
全文摘要
本发明的执行单元通过从驱动器IC被施加电压脉冲，可以获得使压力室的容积为V1的第一状态和使压力室的容积为V2(V2＞V1)的第二状态的两种状态。通过使执行单元从第一状态变为第二状态之后，再次变为第一状态，可以从与压力室一端连接的喷嘴喷出墨水。向执行单元施加的电压脉冲的脉宽Tw比从喷嘴喷出的墨水的喷出速度变为最大时的脉宽Tmax短。由此，可以使电压脉冲的波形变得简单，同时可以按照大·小的顺序连续地喷出大小2个墨滴。
文档编号B41J2/05GK1495021SQ03159
公开日2004年5月12日 申请日期2003年9月24日 优先权日2002年9月24日
发明者岩尾直人, 松元步 申请人:兄弟工业株式会社, 京瓷株式会社